黄顶菊水提液对玉米幼苗株高及叶片生理生化指标的影响

以黄顶菊新鲜植株为材料,用蒸馏水浸提活性物质,得到0.1、0.05和0.01g/mL三种不同干物质含量的黄顶菊水提液.以蒸馏水为对照,利用不同含量的黄顶菊水提液处理无土栽培的玉米幼苗,每4d测定幼苗叶片中MDA(丙二醛)、POD(过氧化物酶)、SOD(超氧化歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)和CHL(叶绿素)含量.结果表明,黄顶菊水提液处理对玉米幼苗株高产生了明显的抑制作用,且每个处理与对照相比差异达显著水平(P＜0.05).黄顶菊水提液中含量越高,抑制作用越显著.幼苗叶片中MDA含量、POD、SOD、CAT活性均高于对照,而CHL含量低于对照.研究还发现,不同含量处理和不同处理时间对玉米幼苗MDA含量、抗氧化酶和CHL含量的影响之间存在极显著的交互作用.结果预示黄顶菊水提液能够抑制幼苗生长,含量越大,作用效果越明显,可为进一步研究黄顶菊总体化感提供参考.     

黄顶菊入侵对土壤氨氧化古菌群落多样性的影响

为了明确入侵植物黄顶菊对土壤氮循环关键过程硝化作用的影响机制,本研究通过对其入侵地和未入侵地、根围土和根际土氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)的群落多样性分析,探讨了AOA对黄顶菊入侵的响应规律。结果表明:黄顶菊入侵增加了入侵地根围土AOA的多样性,AOA的Shannon指数表现为:入侵地根围土入侵地根际土未入侵地土壤,且差异显著。铵态氮含量与p H的变化都会影响土壤AOA的群落结构。系统发育树分析表明,土壤AOA主要隶属于氨氧化古菌的Nitrososphaera cluster。黄顶菊入侵导致的AOA的多样性水平的提升主要是由于入侵地氨氧化菌群种类增加所致。     

黄顶菊(Flaveria bidentis)入侵对土壤微生物功能多样性的影响

外来植物入侵对土壤生物多样性的影响已成为生态学领域的研究热点之一。运用Biolog技术和氯仿熏蒸浸提法研究了黄顶菊入侵对土壤微生物群落功能多样性及土壤微生物量的影响。结果表明,黄顶菊入侵后土壤微生物代谢活性显著升高;土壤微生物群落平均吸光值(AWCD)的变化趋势为:入侵地根际土(RPS)>入侵地根围土(BS)>未入侵地(CK),且差异显著;而CK的功能多样性指数(H)高于BS,RPS亦高于BS,差异均显著(P<0.05)。主成分分析结果表明,黄顶菊入侵使土壤微生物群落的碳源利用方式和代谢功能发生改变。对不同碳源利用的分析结果表明,糖类、氨基酸类、羧酸类和聚合物为土壤微生物利用的主要碳源。入侵样地BS和RPS的微生物量碳分别比CK高27.05%、121.52%;BS和RPS的微生物量氮分别比CK高37.40%、79.80%。相关性分析表明,AWCD与微生物量碳和微生物量氮均呈极显著正相关(P<0.01)。由此可知,黄顶菊入侵增强了入侵地土壤微生物代谢活性,降低了土壤微生物群落的功能多样性,增加了土壤微生物量碳、氮水平。     

黄顶菊种子的图像分割及特征提取

针对黄顶菊种子人工识别时存在的主观性强、效率低、可重复性差等缺点,提出利用计算机视觉和图像处理技术提取黄顶菊种子特征参数的方法,研究了黄顶菊种子图像的分割方法、目标提取及种子图像中形态和颜色特征的提取方法,分析了各形态特征参数的相关性,筛选出了能精确反映黄顶菊种子几何特征的参数,验证了各特征参数提取方法的有效性,为后期的种子自动识别提供了依据。     

黄顶菊蒸腾速率日变化及影响因子的灰色关联度分析

应用TPS-1便携式光合测定仪,对入侵植物黄顶菊叶片的蒸腾速率和影响因子的日变化同步进行了测定,并采用灰色关联度分析的方法研究了黄顶菊叶片蒸腾速率与影响因子的关系.结果表明:黄顶菊蒸腾速率日进程呈“双峰”型,且峰值达1.05 mmol·m-2·s-1.灰色关联度分析表明,气孔导度RS、叶室温度Tl、量子通量密度PFD是影响蒸腾速率的主导因子.     

黄顶菊的入侵特点、危害及防控对策

该文详细介绍了我国新近发现的一种入侵性极高的1 a生杂草黄顶菊的生物学特征、入侵特性、危害性,并依据其入侵现状及发展趋势提出了相关的防控对策.     

外来入侵杂草黄顶菊与棉花的竞争作用

 研究了外来入侵杂草黄顶菊不同密度、不同共生期对棉花生长的影响,结果表明当黄顶菊密度达0.5株·m^-1行长以上时,棉花现蕾期明显推迟,茎秆变细、果枝数、蕾铃数等产量因子显著降低,但株高、4 m行长棉株数和纤维品质未受明显影响;黄顶菊与棉花共生期达4周以上,棉花主茎直径明显下降,共生期达8周以上棉花产量显著降低。由此得出,黄顶菊对棉花具有较强的入侵性和竞争性,应在密度低于0.5株·m^-1行长、共生期达8周前进行防除,初步确定其棉田防除经济阈值为0.25株·m^-1行长。     

入侵植物黄顶菊不同器官和不同发育阶段DNA表观遗传多样性变化特征

DNA甲基化是植物DNA普遍存在的一种表观遗传修饰方式,不仅在植物快速适应新环境中发挥重要的作用,还参与植物生长发育和器官分化特异性过程。本研究通过构建优化的甲基化敏感扩增多态性（MSAP）体系来分析入侵植物黄顶菊不同器官和同一器官不同发育阶段的组织甲基化变异特征。结果表明：器官特异性MSAP体系利用筛选的13对引物共扩增536条条带,其中引物EhHM7对表观遗传多样性贡献率最大,多态性百分比为92.45%;发育阶段特异性MSAP体系利用筛选的14对引物共扩增407条条带,其中EcHM1对表观遗传多样性贡献率最大,多态性百分比为80.56%。甲基化类型变异结果显示,黄顶菊不同器官（根、茎和叶）间以及同一器官不同发育阶段（老叶和嫩叶）的组织间均表现出显著的甲基化水平差异性,半甲基化、全甲基化和整体甲基化三种甲基化变异类型中茎组织的甲基化发生率最高,分别达到30.28%、19.37%和49.66%,老叶组织的全甲基化和整体甲基化率显著高于嫩叶组织,分别达到33.29%和52.77%。主成分分析结果显示,黄顶菊叶片个体分布较根、茎的个体分布更为密集,且嫩叶较老叶密集,表明根个体间和茎个体间均存在较大的差异,这种个体差异大于黄顶菊叶片的个体间差异,且老叶的个体差异大于嫩叶,这种个体间差异在样品采集时不可忽视。所以,在利用表观遗传学方法进行黄顶菊入侵性的研究中,必须要制定科学的采样方案,把植物器官和生长发育阶段特异性作为一个重要因素考虑在内。     

施肥和种间竞争对黄顶菊入侵土壤微生物的影响

田间条件下建立了入侵植物黄顶菊(Flaveria bidentis)和伴生草本植物马唐(Digitaria sanguinalis)、益母草(Leonurus japonicus)单独种植(以下简称单种)和混合种植(以下简称混种,比例1∶1)小区,设置施氮肥和不施氮肥处理,研究两者对黄顶菊入侵土壤微生物的影响。结果表明:黄顶菊单种小区,土壤增施氮肥黄顶菊的生物量显著升高,且促进了真菌的生长,抑制放线菌、有机磷细菌和钾细菌的生长。黄顶菊与马唐竞争生长,施肥显著抑制了放线菌、有机磷细菌和钾细菌的生长,黄顶菊的竞争攻击力系数(aggressivity,以下简称AG)小于0,在竞争中黄顶菊不占优势;不施肥时细菌、放线菌、有机磷细菌的数量与黄顶菊生物量显著正相关(P0.05),且AG0,在竞争中黄顶菊占优势。黄顶菊与益母草竞争生长,施肥与否仅有机磷细菌数量显著高于裸土,且微生物数量与黄顶菊生物量都无显著相关性(P0.05),黄顶菊的AG都小于0,在竞争中不占优势。由此,黄顶菊与马唐或益母草竞争生长,增施氮肥改变了土壤微生物数量,降低了黄顶菊的种间竞争能力,不利于实现黄顶菊的入侵。     

黄顶菊入侵对不同地区土壤氮循环及微生物量的影响

外来入侵植物对入侵地土壤生态系统的影响日益受到生态学家的关注。本文选取天津静海、河北献县及河北衡水湖3个黄顶菊入侵样地,研究黄顶菊入侵对不同地区土壤养分、酶活性及土壤微生物量的影响。结果表明,与未入侵地土壤(CK)相比,黄顶菊入侵明显地改变了3个地区的土壤理化性质且存在地区差异,静海和献县入侵地全氮升高,衡水湖则下降;静海和衡水湖土壤硝态氮下降,而献县上升,土壤氨氧化潜势的变化趋势与硝态氮的变化趋势一致。土壤氮循环相关酶活性也表现出明显的地区特异性。同时,黄顶菊入侵静海、献县和衡水湖3个地区样地中的微生物量碳分别比CK提高27.05%,57.62%和40.31%;静海和献县入侵地的微生物量氮分别比CK高37.40%,106.48%,差异显著。黄顶菊入侵对土壤氮素养分、氮相关酶活性及微生物量影响的地区差异可能与入侵地被入侵前养分含量有关,表现出使土壤养分状况均一化趋势。对于黄顶菊防控策略的制定要根据各地区情况因地制宜。